[发明专利]一种用于变压器绕组变形检测的套管围屏

说明书

技术领域

本发明属于一种变压器绕组变形检测方法，特别是关于油浸式电力变压器绕组变形的停电离线检测方法。

背景技术

存在绕组变形的变压器是一种严重的事故隐患，运行时若再遇到较大的过电流作用，很可能发生变压器损坏等重大事故。目前变压器绕组变形已经成为主要故障之一。必须对变压器绕组进行变形检测并诊断其变形程度，依此开展变压器的预防性维修。

目前最常用的绕组变形监测方法是频响法。变压器绕组发生变形之后，绕组的电感、对地电容、匝间电容等参数会发生变化。频响法的工作原理就是通过绕组的频响曲线，反映绕组的分布电感和分布电容的变化，进而判断绕组是否发生变形。在较高频率的电压作用下，变压器的每个绕组均可视为一个由线性电阻、电感（互感）、电容等分布参数构成的无源线性双口网络，其内部特性可通过传递函数H(jω)描述。若绕组发生变形，绕组内部的分布电感、电容等参数必然改变，导致其等效网络传递函数H(jω)的零点和极点发生变化，使网络的频率响应特性发生变化。频响法所涉及的频带范围，我国行标DL/T911中规定为1kHz~1000kHz。变压器绕组等效模型及相应的基本测量回路可用如附图1所示。

其中，L表示线圈饼间电感，K表示线圈间的纵向（饼间或匝间）电容，C表示线圈对地电容。应用频响法测变压器绕组可得到一组频率和响应的对应数值，即输出端及电源端电压的比值，通常以对数形式表示：

（1）

其中：│V_o(jω)│和│V_i(jω)│代表频率为ω时，输出电压与输入的电源电压的峰值或有效值。将这些对应值描在以ω为横轴，以 H(jω)为纵轴的坐标轴上，便会得到一条曲线，我们称这条曲线为频响曲线。行业标准DLT911-2004明确提出了频响法检测变压器绕组变形的诊断方法。用频率响应分析法判断变压器绕组变形，主要是对绕组的频响曲线进行纵向和横向比较。

现场操作时，正弦扫频电压信号（即，激励信号）施加在绕组的一端（可能是中性点套管的接线端子，也可能是高压引线套管的接线端子），从绕组的另一端（可能是中性点套管的接线端子，也可能是高压引线套管的接线端子）测量响应电压信号V₀，同时监测施加在绕组上的激励电压信号V_i，从而提供（1）中所需的电压信息。

目前，用于激励信号注入的信号电缆和用于响应信号测量的信号电缆，在连接到套管接线端子之前，都需要转变成附图2所示的分叉的地线和信号线。地线连接在套管根部附近变压器油箱上的某处便于连接的部件上，芯线连接到套管接线端子上。这样的连接方式带来两个问题：1）每次进行绕组变形检测时，不同的操作人员所选择的接地部件不一样，造成接地点位置的人为改变，进而造成频响曲线的人为误差；2）地线与信号线不再是同轴结构，造成信号的辐射和耦合，使得激励信号通过空间辐射进入响应信号测量通道，造成电磁干扰。而且每次进行绕组变形检测时，不同的操作人员所采用的布线方式不同，造成这种电磁干扰强度的改变。上述接线方式使得每次测量的频响曲线受到巨大的人为因素的影响，严重影响了变压器绕组变形检测结果的重复性，最终使得人们不十分认可频响法检测结果，进而影响了频响法的应用和绕组变形的检测效果。

因此，如何消除上述接线方式带来的人为干扰，提高频响法检测结果的稳定性、重复性，关系到绕组变形检测效果的提升和频响法的进一步推广应用，经济和社会意义重大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种用于变压器绕组变形检测的套管围屏，旨在消除接线方式对测量结果的影响。